Karakteristik Wood Aerogel dari Kayu Sengon (Falcataria moluccana) sebagai Penangkap dan Penyimpan Karbon

Abstract

Peningkatan kadar karbon dioksida (CO2) di atmosfer menjadi pemicu utama pemanasan global dan perubahan iklim, yang berdampak besar terhadap ekosistem dan kehidupan manusia. Alterantif solusi untuk mengurangi dampak ini adalah melalui teknologi carbon capture and storage (CCS). Kayu merupakan material berpori secara alami yang ramah lingkungan, terbarukan, dan biodegradable. Kayu sengon (Falcataria moluccana) memiliki kerapatan rendah sehingga berpotensi dikembangkan menjadi wood aerogel untuk aplikasi penyerapan dan penyimpanan karbon. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa potensi jenis kayu asal Indonesia berkerapatan rendah, khususnya kayu sengon sebagai wood aerogel melalui proses delignifikasi bertingkat, dilanjutkan dengan perendaman dengan DMAc, (Emim)Ac, LiCl sehingga diperoleh metode standar yang terukur dan optimal. Pembuatan wood aerogel dapat dibagi menjadi beberapa tahap: 1) delignifikasi pertama menggunakan larutan NaOH dan Na2SO3 2% (w/v) pada suhu 100?°C selama 10 jam; 2) delignifikasi lanjutan menggunakan H2O2 5% (v/v) pada suhu 100?°C selama 1 jam untuk membentuk rangka kayu (wood skeleton); 3) perendaman rangka kayu dalam larutan aseton dan DMAc sebanyak tiga kali; 4) perendaman dalam campuran larutan DMAc dan LiCl (10% dan 12% (b/b)) selama 24 jam; 5) pencucian dengan air destilasi; 6) perendaman kembali dalam campuran DMAc dan (Emim)Ac (1 g) selama 24 jam pada suhu ruang; 7) regenerasi dengan aseton selama 15 menit; 8) pencucian, dan penyimpanan dalam freezer selama 24 jam; 9) pengeringan dengan freeze-dryer pada suhu -53?°C selama 48 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan yang diterapkan mampu menghasilkan wood aerogel dengan peningkatan pada nilai kerapatan, berat, dan penyusutan, dibandingkan dengan perlakuan kontrol dan hanya delignifikasi saja. Degradasi lignin dan hemiselulosa terkonfirmasi melalui analisis Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) pada panjang gelombang 3730–1040 cm?¹. Analisis Scanning Electron Microscopy (SEM) menunjukkan bahwa dinding sel wood aerogel menjadi lebih tipis dan menyusut. Hasil Brunauer-Emmett-Teller (BET) menunjukkan bahwa terjadi penurunan diameter rata-rata pori hingga berukuran nanopore, sehingga mendukung peningkatan luas permukaan spesifiknya dan kemampuannya dalam menyerap CO2. Perlakuan wood aerogel DMAc/LiCl 12% dan (Emim)Ac (WA2) memberikan hasil paling optimal dalam menghasilkan wood aerogel dengan pori yang didominasi oleh nanopore (1,70 nm), luas permukaan spesifik yang besar (93,39 m2/g), dan berpotensi untuk diaplikasikan sebagai material penyerapan dan penyimpanan karbon.